快速成型快速成型.doc

快速成型技术概述一、快速成形简介和分类快速成型技术(Rapid Prototypin g简称 RP)是80 年代末才发展起来的数字制造工艺技术, 它把零件的三维数字模型先进行离散化, 然后按照数字积分的思路进行逐层加工。利用这一技术可以在计算机控制下,迅速将 CAD 数字模型变为零件的物理模型。因而 CAD →RP 原型→评价→ CAD 修改已逐渐成为保证一次设计成功的新设计模式。目前, 它在国内主要分以下几类: 1、薄形材料选择性切割( Laminated Object Manufacturing ) 简称 LOM ,直译名为“分层物体制造”它是由新加坡 KINERGY 公司开发、生产的一种 ZIPPY 型薄形材料选择性切割成形机,材料是一种经过特殊处理的纸材,利用激光切割叠加得到实体件。特性:适用大中型实体件, 能承受高达到 200 ℃的温度, 无需设计和制作支撑, 有较高的硬度和较好的机械性能, 可直接用来翻砂模。缺点: 不能直接制作塑料工件, 工件的抗拉和弹性不好, 易吸湿膨胀, 成形后应尽快进行表面防潮处理。C 机加工的广泛应用,该方法已逐步被淘汰。 2、液态光敏聚合物选择性固化( Stereo Lithography Apparatus ) 简称 SLA ,直译名为“立体平板印刷设备”它是由美国3D 公司研制开发的利用UV 紫外激光灯对液态光敏聚合物选择性固化成形的一种快速成形加工方式。该方法适合成形中、小精巧机构零件, 能够直接得到类似塑料的产品,精度较高能达到± 。缺点:需要设计支撑,且成形过程中有化学和物理变化,尤其对于薄壁件易产生翘曲;工件强度韧性不高,较脆易断裂,不适于进行动态功能测试。 3、丝状材料选择性熔覆( Fused Deposition Modeling ) 简称 FDM ,直译名为“熔积成型”它的工作原理是将丝状热塑性材料有选择性的涂覆在工作台上, 快速冷却成形后截面轮廓, 并逐层涂覆形成实体。该方法适合中小型塑料件, 能够直接制作 ABS 塑料件, 制件的翘曲变形比 SLA 小,原材料的利用率高,成形件精度可达到± 。缺点是原材料价格昂贵, 且成形件表面有明显的条纹; 沿成形轴垂直方向的强度较弱, 也需要设计制作支撑结构。、 4、粉末材料选择性烧结( Selected Laser Sintering ) 简称 SLS ,直译名为“选择性激光烧结”它的工作原理是对直径为 50~ 125 μm 的粉粒用激光进行选择性烧结,并逐层叠加后得到成形件。 SLS 能采用尼龙粉、聚碳酸酯粉、丙烯酸类聚合物粉、聚***乙烯粉、混有 50% 玻璃珠的尼龙粉、弹性体聚合物粉, 以及陶瓷或金属与粘结剂的混合物等多种材料, 但其在成形过程中的材料收缩率高达 2%~ 4% ,成形表面比较疏松粗糙。 5、精密数控机加工(C 或手板) 该加工方法是目前国内快速成形行业中应用最广泛的一种, 它直接对 ABS 或其它可机加的塑料板材进行精密加工, 制作出高强度的样板。优点: 材料可选择 ABS 、 PMMA 、 POM 、 PP、 PC、 PE、代木等, 金属件如铝合金、铜、钢, 能满足客户进行功能测试的要求, 尤其适用于大件产品模型,生产成本低。材料说明: ABS- 丙烯晴- 丁二烯- 苯乙烯 Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) 优点缺点?高硬度?好的冲击强度,甚至在低温下也具有较好的冲击强度?易加工(可以电镀) ?好的绝缘性?易焊接?耐磨性、耐蚀性?高的尺寸稳定性(低吸水性) ?好的涂覆性能和可镀性?较差的耐候性?易燃,而且当火被移开时继续燃烧?不耐刮擦?较差的抗溶剂性,特别是芳香族化合物、***和酯?在油脂存在的情况下易应力开裂机械性能弹性( 弯曲模量) - GPa 低温韧性( 低温缺口冲击强度) 20- 160 J/m 断裂伸长率 10- 50% 拉伸强度 - 43 MPa 拉伸屈服强度 - 48 MPa 屈服伸长 -6% 韧性( 室温缺口冲击强度) 200 - 215 J/m 肖氏硬度 D 100 杨氏模量 - GPa 硬度( 弯曲模量) - GPa 燃烧性能可燃烧性可燃耐火性(LOI) 19% 使用温度热变形温度( Mpa) 68- 100 °C 热变形温度( Mpa) 88- 100 °C 韧性/ 脆性温度-25 - -40 °C 最低持续工作温度 60- 80°C 最高持续工作温度 86- 89°C 物理性能玻璃化转变温度 90- 102 °C 密度 - g/cm^3 应用应用主要性能汽车/ 运输领域仪表板挡泥板组件门衬垫和把手座椅靠背座